Kapazität von Leitungen

Info-Brief Nr. 20

Leitung als Kondensator

Bei den Leitungen der elektrischen Energieversorgung unterscheidet man zwischen den Betriebskapazitäten Cb, den drei Leiter-Leiter-Kapazitäten CL und den drei Leiter-Erde-Kapazitäten Ce. Die Betriebskapazität bestimmt den kapazitiven Blindleistungsbedarf einer Leitung und die Leiter-Erde-Kapazität den 1 poligen Fehlerstrom in isoliert oder kompensiert betriebenen Netzen. Einleiter Kabel haben bauartbedingt keine Leiter-Leiter-Kapazitäten. Die Kapazität eines Plattenkondensators hängt von der Größe der Platten, den elektrischen Eigenschaften des Dielektrikums und von dem Plattenabstand ab.

C= \frac{A * ε}{a}

A = Plattengröße
ε = Dielektrizitätskonstante
a = Abstand der Platten

Ein elektrischer Leiter ist eine zylindrische Kapazität, bei der die Oberfläche ein Kreis ist. Und damit ändert sich die Gleichung.

C= \frac{2*\pi *l * ε}{ln\frac{a}{r}}

l = Länge des Zylinders
ln = Logarithmus naturalis
a = Radius der Isolierung
r = Radius Leiter

Einadriges radiales Feldkabel

C_{b}=C{e}
C= \frac{2*\pi *l * ε_{0}*ε_{r}}{ln\frac{a}{r}}

Cb = Betriebskapazität
Ce = Phasen-Erde-Kapazität
e0 = Elektrische Feldkonstante 8,85 pF/m
er = Relative Dielektrizitätskonstante
a = Radius der Isolierung
r = Radius des Leiters

Dreiadrige Gürtelkabel

C_{b}=C_{e}+3*C_{L}
C= \frac{2*\pi *l * ε_{0}*ε_{r}}{ln\frac{a^{6}-c^{6}}{3*c^{2}*r*a^{3}}}

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